Le concept de Bitcoin est apparu en 2008 dans un livre blanc rédigé par une entité pseudonyme. En 2009, le bitcoin (BTC) est apparu sur le Web. Cet actif fonctionnait davantage comme une monnaie à ses débuts, gagnant en popularité et en utilisation au fil des ans.
Bien qu'il ait commencé par être pratiquement sans valeur en dollars américains, le prix du bitcoin a augmenté au fil du temps pour atteindre finalement une valeur de plus de 50 000 dollars par pièce. L'actif est maintenant souvent considéré dans l'industrie cryptographique comme un véhicule de stockage de richesse plutôt que comme une monnaie.
Le bitcoin fonctionne sur sa propre blockchain. Lorsque l'on décrit le fonctionnement du réseau Bitcoin, il est important de noter que le système a été créé pour résoudre un ensemble très particulier de problèmes autour du rôle de la confiance dans le commerce en ligne. Avant d'entrer dans les détails du fonctionnement de Bitcoin, il faut d'abord comprendre ce qui peut sembler être un sujet peu intéressant : la comptabilité.
Les grands livres dans le commerce
Avec la naissance du commerce dans la société est apparu le défi d'assurer la confiance entre acheteurs et vendeurs. Comment Alice peut-elle être sûre que Bob respectera une transaction convenue ? La réponse de base est un grand livre, un document qui enregistre les transactions entre les différentes parties de manière à ce qu'elles puissent maintenir un état du commerce - qui a combien et quand ?
Pendant de nombreuses années, les grands livres à entrée unique étaient la norme. Chaque individu ou ménage tenait son propre registre de crédits et de débits. Ce système était très exposé aux erreurs ou aux fraudes, car la responsabilité de la tenue des livres incombait à chaque personne, et les gens sont faillibles.
Comptabilité en partie simple
La comptabilité en partie double, souvent considérée comme une innovation de la puissante famille Médicis dans la Florence du XIVe siècle, a développé le système en créant une connexion bidirectionnelle entre les entités en transaction et leurs registres respectifs. Dans un système en partie double, les gens partagent une méthode commune d'enregistrement et de vérification de leurs débits et crédits à tout moment.
La double entrée fait référence aux deux champs enregistrés pour chaque entrée : ce qui est possédé (actif) et ce qui est dû (passif). Comme chaque colonne de ce bilan doit être égale à tout moment, les contreparties peuvent vérifier le système et repérer les écarts résultant de simples erreurs ou même de fraudes.
Avance rapide jusqu'à l'ère actuelle de la banque électronique : La comptabilité en partie double est désormais la norme pour les banques et les prestataires de services de paiement, car ils fournissent l'infrastructure partagée permettant aux contreparties d'effectuer des transactions entre elles. Une autorité centrale empêche également la double dépense (dépenser le même argent dans deux instances différentes) car elle peut annuler les paiements en cas de litige.
Comptabilité en partie double
Au début des années 2000, le cryptographe financier Ian Grigg a proposé le concept de comptabilité en partie double comme solution pour sécuriser les échanges dans le commerce numérique et émettre de nouveaux actifs numériques tels que l'argent, les actions, les obligations, etc.
Dans ce cadre, il existerait un mécanisme neutre partagé par Alice et Bob qui signerait et enregistrerait également numériquement leurs transactions, produisant une chaîne de données de transaction vérifiables autour d'un contrat particulier. Dans ce cadre, il existerait un mécanisme neutre partagé par Alice et Bob qui signerait et enregistrerait également numériquement leurs transactions, produisant ainsi une chaîne de données de transaction vérifiable autour d'un contrat particulier. Cela vous semble familier ?
Comptabilité à triple entrée
Ce cadre est confronté à un problème de longue date, partagé par les précédentes tentatives de monnaie numérique, dans la mesure où il repose sur des tiers de confiance pour administrer le système. Bien qu'une autorité centrale puisse lutter efficacement contre la double dépense, il y aurait toujours un seul point d'échec : l'autorité centrale.
C'est là qu'intervient le bitcoin.
Un système de monnaie électronique de pair à pair
Le bitcoin, dans sa forme la plus simple, est un système cryptographique autonome à clé publique qui facilite l'échange de valeurs numériques entre pairs par une séquence de transactions signées numériquement plutôt que par des messages. Le flux de processus de base d'une transaction Bitcoin est identique à celui d'une séquence de messages chiffrés que l'on peut trouver dans un schéma de cryptographie à clé publique et de signatures numériques. Comme le dit Satoshi Nakamoto, le créateur de Bitcoin, dans son livre blanc, "Une pièce de monnaie électronique est une chaîne de signatures numériques."
Processus de transaction du bitcoin
Il s'agit du moyen de base pour émettre une monnaie numérique, que de nombreuses expériences ont utilisé depuis les années 80, dans une variation ou une autre.
Rappelons que l'échec principal de ces premiers systèmes de monnaie numérique était la dépendance à l'égard de tiers de confiance au sein du système afin de gérer la monnaie centrale et d'éviter les doubles dépenses. Afin de créer un véritable système de transaction de pair à pair (P2P), Satoshi devait trouver un moyen de résoudre le problème de double dépense sans faire appel à des autorités de confiance exploitant des serveurs centralisés. C'est là que les choses deviennent intéressantes...
Introduction de la blockchain
Satoshi a réalisé que pour qu'un système de transaction P2P fonctionne, toutes les transactions doivent être publiquement vérifiables via une base de données partagée, ou grand livre, contenant l'historique de toutes les transactions précédentes.
La solution de Satoshi : un " serveur d'horodatage " distribué en P2P et partagé par l'ensemble du réseau. Ce serveur d'horodatage fonctionne en hachant continuellement des blocs d'informations (messages, transactions, etc.), qui sont horodatés et publiés largement sur le réseau. Chaque horodatage d'un bloc fait référence au hachage du bloc précédent, créant ainsi une chaîne de données cryptographiquement sûres et vérifiables qui est plus sûre avec chaque bloc suivant. Ce serveur d'horodatage distribué, tel que décrit par Satoshi, est connu sous le nom populaire de "blockchain".
Serveur d'horodatage dans la blockchain Bitcoin
Traditionnellement, le serveur d'horodatage serait un système centralisé maintenu par une autorité de confiance sous la forme d'une banque ou d'une autre entreprise. C'est là que les efforts passés en matière de monnaie numérique, comme eCash et E-gold, ont finalement échoué. Même si une entreprise utilise la meilleure et la plus sûre des technologies disponibles, il existe toujours un risque de fraude interne. Alors, comment sécuriser un serveur d'horodatage distribué dans un réseau de pairs ? C'est là que l'innovation de Satoshi entre en jeu.
Exploitation minière de preuve de travail et consensus de Nakamoto
Pour que ce système de transaction P2P reste sécurisé contre les attaques malveillantes et les nœuds défectueux, il faut une méthode pour contrer les attaques Sybil (lorsqu'une entité fabrique de nombreuses identités pour compromettre un réseau) et garantir le consensus lorsque des nœuds rejoignent et quittent librement le réseau. Pour atténuer ces risques, Satoshi a mis en place un système de preuve de travail, ou PoW, inspiré du Hashcash d'Adam Back, qui a également été appliqué aux précurseurs du Bitcoin, B-money et Bit Gold, mais avec des différences notables.
Ce processus par lequel le réseau valide en permanence les transactions diffusées et les enregistre dans le grand livre distribué sous la forme de "blocs" liés de données de transaction, produisant ainsi un historique cryptographiquement sûr et vérifiable des transactions au fil du temps, est depuis connu sous le nom de minage, car c'est ainsi que les nouveaux bitcoins sont frappés et mis en circulation.
C'est là que la conception du bitcoin diverge des itérations précédentes de la monnaie numérique. Alors que les anciens jetons de preuve de travail étaient émis et évalués en fonction du travail effectué pour les produire ou d'un autre ensemble de règles, le protocole Bitcoin récompense les mineurs qui résolvent une preuve de travail avec une quantité prédéterminée de bitcoins à des intervalles prédéterminés, ce qui donne lieu à une monnaie autonome et automatisée pour les BTC, dont la valeur est intrinsèque au système plutôt qu'en relation avec une autre métrique ou ressource.
Les étapes du minage de Bitcoin
Le temps, l'énergie et les ressources consacrés à la sécurisation du réseau et à la validation des transactions sont récompensés par la monnaie du protocole et les frais de transaction accumulés, ce qui incite économiquement les mineurs à rester de bons acteurs, même si certains groupes peuvent obtenir la majorité de la puissance de hachage et devenir ainsi capables de compromettre l'ensemble du réseau.
Satoshi n'a pas seulement utilisé l'algorithme de preuve de travail comme mécanisme d'émission d'une monnaie, il l'a également utilisé comme mécanisme de consensus, car la plus longue chaîne de blocs confirmés est toujours le leader. Ce mécanisme est connu depuis sous le nom de consensus Nakamoto.
Il s'agit du flux de processus global du réseau Bitcoin. Mis à part le scénario hautement improbable d'un effort généralisé et coordonné au niveau mondial pour fermer et/ou saisir chaque nœud dans le monde, ce processus se poursuivra pendant des années.
UTXOs : L'anatomie d'une transaction Bitcoin
"Qu'est-ce qu'un bitcoin ?" Cette question semble assez simple compte tenu de ce qui a été couvert jusqu'à présent, et pourtant, elle n'est pas si évidente en surface. Quel est cet actif avec lequel nous effectuons des transactions sur ce réseau financier mondial P2P ? Lorsque l'on regarde le solde de BTC dans un portefeuille numérique, que représente ce chiffre ?
Comme nous l'avons établi, les moyens par lesquels le réseau Bitcoin facilite le transfert de valeur ne sont pas aussi simples que l'envoi par Alice d'une transaction unique sur le compte de Bob, avec un serveur central mettant à jour leurs soldes respectifs. En regardant sous le capot, on peut voir ce qu'est réellement Bitcoin...
Le total de Bitcoin visible dans l'adresse de clé publique d'une personne, ou portefeuille, est en fait constitué de multiples sorties de transactions non dépensées, ou UTXO, de transactions précédentes reçues dans le passé et pouvant être dépensées dans le futur. Rappelez-vous la définition de base de Satoshi d'une monnaie électronique comme une "chaîne de signatures numériques". La quantité de bitcoins visibles et accessibles à une certaine adresse est la somme totale de la valeur combinée de plusieurs chaînes de propriété mises en œuvre par des transactions signées numériquement.
UTXO et modèles de solde de compte
Les UTXO peuvent être comparés à de l'argent de poche, avec différentes unités de valeur - dollars, quarts, dixièmes, centimes, centimes, etc. De même, lorsqu'on effectue une transaction en bitcoins, ces sorties deviennent les entrées d'une nouvelle transaction signée par l'expéditeur. Au moment où la transaction est confirmée, l'expéditeur reçoit de la "monnaie" sous la forme d'UTXO supplémentaires pour régler le solde (moins les frais de transaction qui incitent les mineurs à valider la transaction dans le bloc suivant). Mis à part les frais de réseau et l'absence d'unités de valeur prédéfinies, les UTXO de Bitcoin sont assez semblables à l'argent physique et aux pièces de monnaie. En bref, les UTXO sont une abstraction de la monnaie électronique.
La conception des UTXO pour les transactions Bitcoin est une mise en œuvre de la comptabilité à triple entrée de Grigg dans un contexte pair-à-pair approprié, la blockchain servant de mécanisme neutre d'enregistrement des chaînes de propriété de l'actif numérique.
Le modèle UTXO présente des inconvénients. Tout d'abord, l'impossibilité pour un utilisateur d'ajuster son UTXO en dehors du contexte d'une transaction permet une meilleure traçabilité de la chaîne de propriété. Bien que les adresses soient représentées sous forme d'adresses à clé publique, l'analyse de la blockchain est suffisamment avancée pour cartographier efficacement le flux de transactions autour d'une adresse, et éventuellement relier sa propriété à un compte de service particulier ou à une autre identité.
Deuxièmement, l'efficacité des données peut devenir un problème, car l'ensemble UTXO devient de plus en plus grand à mesure que la taille de la blockchain augmente. Une grande partie du travail de développement visant à rendre les transactions Bitcoin plus efficaces implique l'optimisation des UTXO.
La politique monétaire de Bitcoin
Une grande partie du discours autour de Bitcoin le dépeint comme une technologie révolutionnaire qui tente de séparer l'argent et l'État. Cependant, si l'on considère l'histoire de l'argent, Bitcoin est également évolutif. L'argent a toujours été un phénomène technologique et social créé par et pour les gens, il est donc logique que dans une tendance culturelle mondiale de numérisation croissante, l'argent reçoive finalement une mise à niveau systémique. Pour discuter de la nouvelle politique monétaire du bitcoin, il est important de comprendre comment et pourquoi le système monétaire actuel fonctionne comme il le fait avant d'examiner la solution de Satoshi.
Les systèmes monétaires actuels sont des systèmes "fiat", ce qui signifie qu'ils sont soutenus par l'entité souveraine de l'État par décret arbitraire. Ces monnaies ont de la valeur parce que l'État impose leur utilisation en tant que moyen d'échange, réserve de valeur et unité de compte - les trois qualités de la monnaie. La preuve la plus évidente de cette application est que l'État exige que les impôts soient payés dans la monnaie nationale.
Cette relation entre les autorités de l'État et la monnaie remonte à des centaines d'années, à l'époque où les gouvernements et les empires imprimaient le visage du dirigeant actuel du territoire sur la monnaie en métal dur. Aujourd'hui, la monnaie fiduciaire se présente sous la forme de morceaux de papier imprimés, émis par un hôtel des monnaies central supervisé par un département d'État. Cette monnaie est garantie par l'État plutôt que par une quelconque marchandise.
Les États-Unis fonctionnaient auparavant sur la base d'un étalon-or, avec des billets de banque garantis et échangeables contre des réserves de métaux précieux, mais la fuite des capitaux vers une réserve de valeur sûre sous la forme d'or pendant la Grande Dépression a incité le gouvernement à détacher le dollar de sa matière première sous-jacente.
L'or n'était cependant pas sans limites. Les défis systémiques d'un système monétaire basé sur l'or auraient inévitablement conduit l'État à abstraire davantage le lien avec la ressource sous-jacente, au point que l'échafaudage serait devenu le bâtiment, en quelque sorte. La monnaie fiduciaire peut être considérée comme une réponse technique permettant de simplifier la gestion de la monnaie à grande échelle.
Puisque le gouvernement est en mesure d'imprimer des morceaux de papier qui ne sont soutenus par rien d'autre que le pouvoir qu'il lui confère, les gens lui accordent une grande confiance et lui confient la responsabilité de surveiller correctement la monnaie et d'éviter l'instabilité économique. Si un gouvernement imprime trop de monnaie, il y a inflation, ce qui entraîne une forte dévaluation de la valeur de la monnaie dans l'économie.
Certains gouvernements ont gravement mal géré la masse monétaire, entraînant une hyperinflation. Dans de telles situations de volatilité, il n'est pas rare que le prix du dollar fluctue de façon exponentielle, la monnaie devenant plus précieuse comme bois d'allumage ou papier mâché que comme moyen d'échange fiable.
Cela fait-il de l'État un croque-mitaine qui enchaîne la population dans des systèmes financiers arbitraires dont elle ne peut se défaire ? Il y a certainement de nombreux partisans du bitcoin qui soutiendraient cette affirmation, mais il faut regarder le modèle plus large. La raison pour laquelle les monnaies gérées par l'État ont gagné en importance est que les gens ont accepté le contrat social non écrit derrière la monnaie, en confiant à l'État la gestion des complexités d'un tel système. Cette question de la confiance est primordiale et essentielle pour comprendre le rôle du bitcoin dans l'histoire de la monnaie.
Hasu, chercheur en crypto-monnaies sous pseudonyme, a écrit sur le contrat social du bitcoin, en soulignant que la nouveauté de Satoshi résidait dans le couplage d'un contrat social automatisé et actualisé avec une couche de protocole qui le fait effectivement respecter. Dans son essai, Hasu met en évidence les quatre règles fondamentales de ce contrat monétaire actualisé, telles qu'elles ont été formulées par Eric Lombrozo :
- Seul le propriétaire d'une pièce de monnaie peut produire la signature pour la dépenser (résistance à la confiscation)
- Tout le monde peut effectuer des transactions et stocker de la valeur en bitcoins sans autorisation (résistance à la censure).
Il n'y aura que 21 millions de bitcoins, émis selon un calendrier prévisible (résistance à l'inflation).
Tous les utilisateurs devraient être en mesure de vérifier les règles du bitcoin (résistance à la contrefaçon).
Dans ce système, les vulnérabilités qui abondent dans les systèmes monétaires précédents sont atténuées par un protocole logiciel prévisible et accessible à l'échelle mondiale qui distribue la confiance et le pouvoir en dehors d'une seule institution et dans un réseau ouvert de participants. Cette expérience radicale en matière de politique monétaire et d'échange de valeurs est en cours, et nous verrons si ce contrat social et la technologie qui le met en œuvre peuvent résister aux défis qui ont assailli les systèmes passés et présents.
Propriétés uniques du bitcoin
Comme vous avez pu le remarquer tout au long de la lecture de ce guide, Bitcoin n'est pas une chose singulière. C'est un système aux multiples facettes qui peut être envisagé sous différents angles : informatique, calcul distribué, finance, monnaie, tenue de registres, etc. Dans ce qui suit, les caractéristiques uniques du réseau Bitcoin seront explorées, ainsi que la philosophie de conception qui les sous-tend et les défis auxquels le réseau est confronté pour maintenir ces propriétés.
Dualité entre le réseau et le jeton
Les nouveaux venus dans le monde du bitcoin peuvent être déroutés par la distinction entre le réseau bitcoin et la monnaie bitcoin. Après tout, le cas d'utilisation initial de la blockchain Bitcoin était de faciliter un système de monnaie numérique, et c'est cette application, en particulier, qui est devenue un phénomène mondial. Bien qu'elles soient inextricablement liées de par leur conception, il peut être utile de les distinguer pour obtenir une perspective plus complète et globale des systèmes.
Le réseau Bitcoin est un système multipartite à code source ouvert qui maintient et facilite une couche de règlement mondiale et un système de comptabilité pour les transactions sans frontières entre pairs. Les parties prenantes sont les mineurs, les développeurs, les commerçants/entreprises et les utilisateurs, qui travaillent tous de concert pour assurer la sécurité et la disponibilité du réseau, améliorer le protocole, créer des services sur le réseau et, finalement, utiliser le réseau.
Les mineurs sont des nœuds qui valident les transactions diffusées sur le réseau et les enregistrent sur un registre distribué de données de transaction qui est cryptographiquement sûr et vérifiable. Ce processus coûteux en calcul permet non seulement de sécuriser le réseau contre diverses attaques, mais aussi de battre la monnaie bitcoin sous la forme de récompenses par blocs.
Bitcoin Core est un projet de logiciel libre développé par de nombreuses équipes et personnes à travers le monde. Certains de ces développeurs sont des membres rémunérés d'équipes établies, tandis que d'autres contribuent librement au protocole. Le processus de développement de Bitcoin Core reflète le système de propositions de demandes de commentaires qui a permis de construire les protocoles qui constituent l'Internet d'aujourd'hui. Tout le monde peut soumettre une proposition d'amélioration de Bitcoin et recevoir des commentaires de la communauté open-source. S'il existe un consensus social clair sur la nécessité de mettre en œuvre une proposition, les développeurs mettront le logiciel à jour en conséquence à une date ultérieure.
De même qu'une multitude d'entreprises ont été créées au fil des ans sur le faisceau de protocoles que nous appelons Internet, de nombreuses entreprises se sont formées pour fournir des services aux utilisateurs de Bitcoin. Ces services peuvent aller des portefeuilles qui permettent aux utilisateurs d'effectuer des transactions en bitcoins par le biais d'une interface utilisateur intuitive, aux échanges qui permettent aux utilisateurs d'échanger des bitcoins entre des monnaies fiduciaires et d'autres crypto-monnaies, aux systèmes de séquestre basés sur les bitcoins pour le commerce P2P, à l'horodatage sécurisé de documents, etc. Les entreprises qui utilisent Bitcoin dans leur pile technique sont souvent confrontées à des défis et des risques uniques qui ne sont pas partagés par les entreprises technologiques traditionnelles, tels que la garde des actifs, la non-répudiation, l'immuabilité des données, etc.
Les utilisateurs comprennent les éléments ci-dessus et tous les autres, depuis l'irréductible hodler cypherpunk jusqu'au trader d'un jour, en passant par le nouveau venu qui veut simplement voir de quoi il retourne. Tous ces acteurs font partie intégrante du succès du bitcoin ; il est donc essentiel que les incitations soient alignées dans l'ensemble de l'écosystème. Une crypto-monnaie est incroyablement utile à cet égard.
L'innovation du bitcoin réside en partie dans le fait qu'il s'agit d'une infrastructure financière sous la forme d'un bien commun accessible dans le monde entier, construit, entretenu et utilisé par un réseau de pairs. Les incitations économiques inhérentes au système, du fait qu'il s'agit également d'un réseau autonome qui frappe la monnaie numérique Bitcoin, lui permettent d'évoluer et de persister dans le futur.
Décentralisation
Lorsqu'on parle de décentralisation dans le contexte du bitcoin et d'autres réseaux crypto/blockchain, il ne s'agit pas d'un concept unique. À bien des égards, il s'agit simplement de l'abstraction d'un état idéal des choses : un avenir dans lequel les systèmes critiques qui soutiennent nos vies, tels que le système financier actuel, ne sont pas maintenus par des administrateurs de confiance, mais par un réseau résilient et compétent de pairs. Pour beaucoup, c'est là tout l'intérêt de systèmes comme le bitcoin et d'autres blockchains - sa raison d'être.
Malgré la nature abstraite du terme, la décentralisation est devenue une partie essentielle de la messagerie dans l'industrie de la crypto-monnaie et est souvent l'une des premières choses qu'un nouveau venu rencontre lorsqu'il explore cet espace. Pourtant, ironiquement ou à juste titre, il y a un manque de clarté et de consensus sur ce que le terme signifie réellement, dans la vision et la pratique. Dans le cadre de ce guide, nous allons brièvement décortiquer cette notion complexe et, nous l'espérons, fournir un contexte utile aux novices du bitcoin.
Tout d'abord, il est important d'établir que la décentralisation a des composantes à la fois techniques et sociales, qui peuvent souvent être inextricablement liées. Par exemple, une analyse approfondie de la décentralisation de Bitcoin devrait évaluer l'ensemble de la pile de protocoles, de haut en bas - les différents sous-systèmes qui la composent, la manière dont le réseau s'adapte au fil du temps, la répartition du pouvoir entre les différentes parties prenantes et l'influence des forces extérieures au réseau Bitcoin, comme les entreprises et les gouvernements.
Les faits semblent indiquer que Bitcoin est techniquement décentralisé d'un point de vue de l'architecture fondamentale, étant donné que le réseau n'a pas encore été compromis depuis sa création. Sur le plan social, le réseau est assez résistant aux influences internes ou externes excessives. Alors que de nombreux acteurs ont tenté d'exercer un pouvoir ou une influence sur le réseau à leurs propres fins, le système est resté neutre et résistant de manière crédible au fil des ans.
À l'extérieur, si un gouvernement particulier ou une agence abrégée souhaitait vraiment fermer le réseau, il serait tout à fait possible de surveiller la consommation d'énergie des opérations de minage et d'interdire l'utilisation de Bitcoin dans le commerce. Sans un solide réseau de gestionnaires pour maintenir le réseau et avec l'incapacité d'utiliser la monnaie comme prévu, la viabilité de celle-ci en tant que système monétaire largement adopté serait certainement menacée. Pourtant, malgré les hypothèses et les détracteurs, le bitcoin a persisté. La Chine a interdit le bitcoin au moins cinq fois, mais un grand pourcentage de la puissance de hachage du réseau provient de ce pays. Selon la liste des nécrologies du bitcoin établie par 99Bitcoin, le bitcoin est mort environ 400 fois.
Il n'existe pas encore de modèle largement accepté pour quantifier la décentralisation de ces systèmes techno-sociaux uniques. Avec le temps, cela changera probablement, non seulement dans l'intérêt de disposer de normes industrielles, mais aussi pour défendre le bitcoin et les réseaux de valeur similaires contre les cadres réglementaires changeants. Que ce soit en reconnaissance ou en dépit des structures réglementaires du monde, la décentralisation continue de Bitcoin est essentielle pour qu'il puisse persister de manière significative.
Immutabilité
Pour créer un système de transaction de pair à pair qui ne repose pas sur des tiers de confiance, Satoshi a compris que les paiements non répudiables - c'est-à-dire non réversibles - devaient être une caractéristique essentielle du protocole. Bien que de telles caractéristiques fassent partie du système financier établi afin de gérer les litiges entre les parties ou de résoudre les erreurs humaines ou techniques, la possibilité de modifier un enregistrement de transaction du côté administratif sera inévitablement exploitée. Pour qu'un système de monnaie numérique sans autorité centrale soit viable et résistant à la confiscation, à la censure et à la falsification, il doit être immuable.
Le bitcoin atteint cette immuabilité en utilisant le processus de consensus permanent de preuve de travail. Une fois qu'une transaction est traitée par les mineurs et ajoutée à la structure de données de la blockchain, chaque bloc suivant renforce la certitude et la validité de cette transaction par des ordres de grandeur exponentiels.
Dans un entretien avec Tim Ferriss, Nick Szabo, pionnier des crypto-monnaies, compare ce processus à "une mouche piégée dans de l'ambre" - la mouche étant la transaction et l'ambre la preuve de travail accumulée. Cette relation entre le temps et la certitude transactionnelle est un élément important du bitcoin. Alors qu'un nouveau bloc est validé toutes les 10 minutes environ, il est considéré comme une bonne pratique d'attendre jusqu'à six blocs supplémentaires pour la confirmation complète d'une transaction. C'est ce qu'on appelle également la "finalité".
Processus de confirmation de bloc
Sécurité
"Lorsque nous pouvons sécuriser la fonctionnalité la plus importante d'un réseau financier par l'informatique plutôt que par les traditionnels comptables, régulateurs, enquêteurs, policiers et avocats, nous passons d'un système manuel, local et à la sécurité incohérente à un système automatisé, global et beaucoup plus sûr."
- Nick Szabo, "L'argent, les blockchains et l'évolutivité sociale".
La sécurité est essentielle pour les systèmes d'information et de communication à grande échelle. L'internet a été conçu à l'origine pour être un réseau de communication capable de résister à une guerre nucléaire. Bien que le contexte géopolitique et les intentions fondamentales soient très différents, Bitcoin a également été conçu pour fonctionner dans un environnement contradictoire et instable.
Le modèle de sécurité du réseau a été inspiré par des décennies de recherche et de développement sur la sécurisation de l'intégrité et de la disponibilité des systèmes distribués. Les systèmes informatiques véritablement pair-à-pair présentent des défis et des risques uniques dans ce domaine, car il n'y a pas d'administrateur central auquel on peut faire confiance pour redresser le navire. Une sécurité robuste est incroyablement importante pour le réseau Bitcoin, car il facilite un système monétaire entier avec une immense valeur en jeu.
Le système de consensus proof-of-work de Bitcoin protège le réseau contre les attaques Sybil (la création de nombreux faux comptes pour essaimer et submerger le réseau) et les nœuds intermittents ou défectueux (dus à des coupures de courant ou à une mauvaise maintenance), ce qui donne un système à tolérance de pannes byzantine.
La tolérance aux fautes byzantines est la capacité d'un système distribué à maintenir un consensus avec des informations imparfaites, une défaillance partielle du réseau ou même des agents malveillants. Ce terme fait référence au scénario formulé par Leslie Lamport, Robert Shostak et Marshall Pease dans leur article influent intitulé "The Byzantine Generals Problem", dans lequel ils utilisent l'exemple d'un groupe de généraux de l'armée se coordonnant dans un environnement de champ de bataille avec des moyens de communication limités.
Avec des informations et une connaissance de la situation imparfaites, comment les généraux peuvent-ils se mettre d'accord et exécuter une stratégie commune ou même croire qu'un autre général ne va pas trahir et renverser à lui seul le cours de la bataille ? Leur conclusion : Tant qu'au moins deux tiers des généraux sont loyaux, l'effort ne s'autodétruira pas.
Le problème des généraux byzantins
Comme nous l'avons vu précédemment, la décentralisation de Bitcoin est rendue possible par un savant alignement des incitations entre les parties prenantes du réseau : mineurs, développeurs, commerçants et utilisateurs. En termes simples, toute tentative concertée de s'emparer du réseau ou de réorganiser la chaîne entraînerait une chute de la valeur de la monnaie, ce qui rendrait tout bénéfice escompté complètement inutile.
Le coût d'être un mauvais acteur dépasse largement toute récompense possible. Il est donc dans l'intérêt de chaque participant de respecter les règles du jeu et de travailler collectivement à la maturation et à l'adoption de l'écosystème Bitcoin.
Depuis son lancement en janvier 2009, le réseau Bitcoin n'a jamais été compromis au niveau de la couche de base et n'a connu aucun temps d'arrêt, ce qui en fait l'un des systèmes informatiques les plus sûrs de la planète.
Anonymat/pseudonymat
L'une des principales caractéristiques de Bitcoin est qu'il abandonne le modèle d'identification des participants au réseau basé sur les comptes et le remplace par un système cryptographique à clé publique dans lequel les entités sont représentées par des paires de clés cryptographiques plutôt que par des noms. Les adresses Bitcoin sont des chaînes de 26 à 35 caractères alphanumériques qui commencent soit par 1, 3 ou bc1. Bien qu'il existe des services qui permettent aux utilisateurs de faire correspondre des noms à leurs adresses de clés publiques pour les rendre plus conviviales, l'expérience utilisateur par défaut de Bitcoin implique une interaction avec ces paires de clés cryptographiques.
Les clés cryptographiques sont essentielles à la protection de la vie privée en ligne et constituent un élément fondamental des systèmes de protection de la vie privée, qu'il s'agisse de monnaie numérique, de courrier électronique ou de protocoles de routage tels que Tor. Elles sont omniprésentes dans les nombreuses technologies de l'information et de la communication qui imprègnent nos vies, mais de nombreux systèmes rendent l'expérience abstraite, les clés étant gérées et coordonnées par des tiers de confiance plutôt que directement par les utilisateurs.
L'accent mis sur les clés cryptographiques comme primitif pour les communications et les transactions privées en ligne a été fortement influencé par les cypherpunks. Le manifeste de Timothy May, en particulier, souligne la capacité révolutionnaire de donner aux individus la possibilité d'effectuer des transactions anonymes et de s'envoyer des messages sur les réseaux de communication, les signatures numériques étant la seule méthode de vérification - aucune identité n'est nécessaire.
Dans le contexte du bitcoin, les paires de clés cryptographiques ne sont pas simplement un substitut à l'identité, mais aussi un actif en soi. Communément appelées portefeuilles, car elles permettent d'envoyer et de recevoir des bitcoins entre d'autres adresses à clé publique, ces clés sont des actifs numériques au porteur qui confèrent à leur détenteur la propriété exclusive des actifs sous-jacents. Comme le veut la devise : "Pas vos clés, pas votre crypto". L'une des qualités les plus révolutionnaires de Bitcoin est la réalisation d'une véritable propriété et gestion de ses actifs sans dépendre des services de garde fournis par des tiers de confiance.
Mais comment le modèle de confidentialité de Bitcoin se situe-t-il par rapport aux solutions modernes ? Si la confidentialité du bitcoin a été l'un des traits caractéristiques de la monnaie au fil des ans et un point de friction fréquent avec les régulateurs, l'analyse des données des chaînes de blocs a suffisamment progressé pour que l'utilisation occasionnelle du bitcoin soit effectivement dépersonnalisée.
Toutes les données de transaction étant accessibles au public, l'application de techniques d'analyse sophistiquées à un graphe de transaction permet de relier les adresses de clés publiques à divers comptes externes, y compris les échanges et autres rampes d'entrée et de sortie de monnaie fiduciaire. Des solutions pour sécuriser l'anonymat, telles que les mélangeurs de crypto-monnaies, peuvent aider à obscurcir le flux de transactions et à empêcher le lien avec des comptes externes et des identités du monde réel, mais ces outils ont commencé à faire face à une fermeture active du gouvernement. Une grande partie du développement futur du protocole Bitcoin est axée sur le renforcement de ses caractéristiques de confidentialité.
Transparence
Le nouveau venu dans le monde du bitcoin peut être surpris par les qualités du bitcoin, qui est à la fois un système préservant (principalement) la vie privée et un système transparent. Ces deux caractéristiques ne sont-elles pas mutuellement exclusives ? Pas nécessairement. En fait, c'est l'équilibre de ces deux qualités qui rend Bitcoin et la blockchain particulièrement efficaces et utiles en tant que système financier ouvert.
Nous avons établi que le modèle de confidentialité de Bitcoin est fondé sur le remplacement des noms et des comptes par des paires de clés cryptographiques. Ces paires de clés sont les outils par lesquels les utilisateurs effectuent des transactions en toute sécurité sur le réseau par le biais de signatures numériques. Si nous ne connaissons pas l'identité des personnes avec lesquelles nous effectuons une transaction, comment pouvons-nous être sûrs que l'enregistrement est vrai ?
Avec la blockchain, ces flux de transactions et les chaînes de propriété de ces précieux bits sont préservés dans un grand livre partagé de données sécurisées et vérifiables par cryptographie. La combinaison d'un registre mutuel de données sécurisées mais ouvertes et d'un système de consensus qui permet aux pairs du réseau de s'accorder en permanence sur la validité de ce registre donne lieu à l'une des principales propositions de valeur de la blockchain : la vérification des données.
Si tous les pairs du réseau partagent un enregistrement des transactions remontant au bloc de genèse et que le coût de l'annulation des transactions précédemment horodatées dépasse les avantages de manière exponentielle, les participants au réseau Bitcoin peuvent faire confiance à la validité du grand livre plutôt qu'aux autres ou à un tiers de confiance.
Bien que l'accent soit mis sur les transactions financières sur le réseau Bitcoin pour des raisons évidentes, la blockchain s'est avérée très utile pour d'autres applications également. La première application non financière de la blockchain Bitcoin était la preuve d'existence, une méthode d'utilisation de la blockchain Bitcoin pour horodater des documents et d'autres fichiers numériques en associant le hachage d'un élément de données à la clé privée d'un propriétaire, indiquant la propriété, l'accord ou le consentement autour d'une certaine action ou d'un élément d'information.
Les cas d'utilisation vont de la documentation et de l'exécution des contrats juridiques à la provenance des données entourant un actif numérique ou physique, en passant par la mise en place d'un notaire public mondial et automatisé.
Vitesse
Lorsque nous parlons de la vitesse du bitcoin, il convient de faire une distinction importante. Parle-t-on du nombre de transactions que Bitcoin peut traiter dans un certain laps de temps ou du temps nécessaire pour traiter une seule transaction ? Il s'agit d'observations liées mais distinctes dans l'évaluation de la proposition de valeur du bitcoin par rapport au temps.
Une mesure courante pour quantifier la vitesse et l'évolutivité d'une crypto-monnaie est le nombre de transactions par seconde. Au moment de la rédaction de ce guide, la moyenne du réseau Bitcoin n'est que de 4 tx/s, une somme incroyablement faible par rapport aux quelque 1 700 tx/s de Visa. Le discours sur l'évolutivité et la viabilité de Bitcoin en tant que monnaie numérique tend à se référer à ce chiffre.
D'autre part, combien de temps faut-il à Alice pour envoyer des bitcoins à Bob ? Bien que cela dépende du montant des frais de transaction payés par Alice pour encourager la validation prioritaire par les mineurs, la durée moyenne d'un bloc est d'environ 10 minutes, la finalité de la transaction étant certaine après 6 blocs, soit 60 minutes.
Bien qu'il soit possible d'améliorer considérablement le débit des transactions et les délais de confirmation de Bitcoin, il est important de garder à l'esprit qu'il s'agit de transactions de pair à pair exécutées et sécurisées par un réseau mondial fonctionnant au-delà des frontières. C'est la clé pour comprendre la proposition de valeur de Bitcoin. Bien que sa vitesse brute soit actuellement insuffisante, Bitcoin renonce aux chambres de compensation centrales nécessaires au traitement des transferts bancaires Visa et ACH en faveur d'une couche de règlement mondiale ultra-sécurisée. En une heure, des millions de dollars de valeur peuvent être envoyés à travers le monde et vérifiés avec des frais minimes et sans l'utilisation de tiers de confiance.
À court et à moyen terme, les solutions de mise à l'échelle de la couche deux qui arrivent à maturité, comme Lightning, fourniront un moyen de réaliser des transactions Bitcoin à haute fréquence hors chaîne avec la sécurité de la blockchain Bitcoin.
